細(xì)胞呼吸第一課時(shí)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生能量和有氧呼吸的過程學(xué)習(xí)目標(biāo)1．分析細(xì)胞呼吸和有機(jī)燃料燃燒產(chǎn)生能量過程的不同，理解細(xì)胞呼吸的本質(zhì)。2.概述有氧呼吸的三個(gè)階段，寫出有氧呼吸的反應(yīng)式(重難點(diǎn))。|基礎(chǔ)知識|一、細(xì)胞呼吸產(chǎn)生能量1．意義生物體生命活動所需的能量主要由細(xì)胞呼吸提供。2．發(fā)生場所活細(xì)胞內(nèi)。3．反應(yīng)物糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等有機(jī)物。4．產(chǎn)物二氧化碳和水或不徹底的氧化產(chǎn)物，且伴隨著能量的釋放。5．特點(diǎn)溫和條件下，有機(jī)物被酶催化而氧化分解，能量逐步釋放，無劇烈的發(fā)光發(fā)熱現(xiàn)象。二、有氧呼吸1．條件有氧環(huán)境、多種特定的酶。2．過程(1)第一階段eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),反應(yīng)物：葡萄糖,產(chǎn)物：丙酮酸＋少量[H]＋少量ATP))(2)第二階段eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(場所：線粒體基質(zhì),反應(yīng)物：丙酮酸＋H2O,產(chǎn)物：CO2＋[H]＋少量ATP))(3)第三階段eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(場所：線粒體內(nèi)膜,反應(yīng)物：[H]＋O2,產(chǎn)物：H2O＋大量ATP))3．反應(yīng)式C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq\o(→,\s\up14(酶))6CO2＋12H2O＋能量。4．能量釋放細(xì)胞有氧呼吸釋放的能量一部分儲存在ATP中，一部分以熱能的形式散失掉。據(jù)統(tǒng)計(jì)，細(xì)胞呼吸的能量效率高達(dá)40%。5．意義：有氧呼吸是大多數(shù)生物獲取能量的主要途徑。|自查自糾|判斷正誤：(1)生物體一切生命活動所消耗的ATP均由細(xì)胞呼吸提供。()(2)生物體內(nèi)的細(xì)胞呼吸其能量是逐步釋放的，這與有機(jī)燃料的燃燒有所不同。()(3)細(xì)胞呼吸釋放的能量全部以熱能形式散失。()(4)有氧呼吸的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜、線粒體基質(zhì)中。()(5)有氧呼吸過程中產(chǎn)生大量ATP的階段需要O2參與。()(6)在線粒體基質(zhì)中[H]與O2結(jié)合生成水。()答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)×|圖解圖說|有氧呼吸過程★同有機(jī)物在生物體外的燃燒相比，有氧呼吸是在溫和條件下進(jìn)行的，有機(jī)物中的能量經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)逐步釋放；釋放的能量一部分儲存在ATP中。想一想所有生物有氧呼吸的場所都是線粒體嗎？提示：不是，原核生物中的好氧細(xì)菌、藍(lán)藻等沒有線粒體，但含有與有氧呼吸有關(guān)的酶，仍可進(jìn)行有氧呼吸。探究點(diǎn)一細(xì)胞呼吸產(chǎn)生能量我們每時(shí)每刻都在呼吸，那么這種平常意義的呼吸與細(xì)胞呼吸相同嗎？提示：不相同。平常意義的呼吸是指人體(包括動物和植物體)吸入氧，排出二氧化碳的過程。細(xì)胞呼吸是指生物體在細(xì)胞內(nèi)將有機(jī)物氧化分解，釋放能量的過程。具體地說：人體是通過呼吸運(yùn)動完成呼吸，通過氣體交換和血液循環(huán)使機(jī)體細(xì)胞獲得氧氣，只有細(xì)胞得到氧氣才能進(jìn)行有氧呼吸。【例1】下列關(guān)于細(xì)胞呼吸的說法中，不正確的是()A．細(xì)胞呼吸實(shí)際上是在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行有機(jī)物氧化分解，釋放能量的過程B．細(xì)胞呼吸實(shí)際就是細(xì)胞與環(huán)境間的氣體交換的過程C．細(xì)胞呼吸是細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物“緩慢燃燒”的過程D．細(xì)胞呼吸是細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的一系列氧化分解的過程嘗試解答解析細(xì)胞呼吸是有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，釋放能量并生成ATP的過程，細(xì)胞呼吸不同于細(xì)胞的氣體交換。答案B細(xì)胞呼吸是物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的樞紐細(xì)胞呼吸過程中會產(chǎn)生各種各樣的中間產(chǎn)物，這些中間產(chǎn)物是合成另外一些新物質(zhì)的原料。細(xì)胞呼吸把生物體內(nèi)的糖類代謝、脂質(zhì)代謝、蛋白質(zhì)代謝等連成一個(gè)整體?！靖櫽?xùn)練】1．對于進(jìn)行細(xì)胞呼吸的生物體，最重要的結(jié)果是()A．把ADP轉(zhuǎn)化成ATPB．把ATP轉(zhuǎn)化成ADPC．合成葡萄糖D．產(chǎn)生CO2和H2O解析生物體內(nèi)的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等有機(jī)物都富含能量，但這些能量不能直接供各種生命活動利用，需要通過細(xì)胞呼吸，氧化分解有機(jī)物，釋放能量，轉(zhuǎn)化到“能量貨幣”——ATP中，由ATP直接推動各種生命活動的進(jìn)行，所以細(xì)胞呼吸最重要的結(jié)果是合成ATP。答案A探究點(diǎn)二有氧呼吸1．根據(jù)有氧呼吸的過程分析下列問題。(1)參與有氧呼吸的酶分布場所有哪些？提示：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜。(2)有氧呼吸中第一、二階段相同點(diǎn)有哪些？提示：都產(chǎn)生[H]和少量ATP，都不需要氧的參與。(3)有氧呼吸過程中的反應(yīng)物、中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物分別是什么？提示：反應(yīng)物有葡萄糖、氧氣和水；中間產(chǎn)物有丙酮酸、[H]；最終產(chǎn)物有二氧化碳、水和ATP。2．有氧呼吸中若用放射性同位素14C標(biāo)記葡萄糖，試分析放射性依次會出現(xiàn)在哪些物質(zhì)中？若用18提示：用14C標(biāo)記葡萄糖后，會依次在丙酮酸、CO2中檢測到放射性。而用18O標(biāo)記氧氣后，放射性則出現(xiàn)在產(chǎn)物H2O中。因?yàn)槠咸烟窃诘谝浑A段先分解形成丙酮酸，第二階段丙酮酸分解成CO2，而O2參與有氧呼吸的第三階段，所以會在H2O中檢測到18O。3．從結(jié)構(gòu)上分析線粒體有哪些與其功能相適應(yīng)的特點(diǎn)。提示：(1)內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，使內(nèi)膜表面積大大增加。(2)內(nèi)膜上和基質(zhì)中都含有與有氧呼吸有關(guān)的酶。1．有氧呼吸中物質(zhì)的來源及去向分析(1)[H]①產(chǎn)生的階段：第一、二階段；②被氧化的階段：第三階段。(2)葡萄糖的利用：第一階段。(3)水①利用：第二階段；②形成：第三階段。(4)O2的利用：第三階段。(5)CO2的產(chǎn)生：第二階段。2．有氧呼吸總反應(yīng)式的幾點(diǎn)分析(1)反應(yīng)式前后的H2O不能約掉。(2)反應(yīng)條件需要寫酶，而不能寫線粒體。(3)反應(yīng)過程有能量放出，且不能以ATP或熱能代替。3．因有氧呼吸過程中有機(jī)物及能量的利用率高，絕大多數(shù)生物在進(jìn)化的過程中形成了以有氧呼吸為主的呼吸作用方式，但仍保留無氧呼吸的酶系統(tǒng)以應(yīng)付暫時(shí)缺氧的不利狀態(tài)?！纠?】通常情況下，有氧呼吸所產(chǎn)生的CO2和H2O中的氧分別來自()A．吸入的O2、葡萄糖B．葡萄糖、丙酮酸C．丙酮酸和H2O、吸入的O2D．吸入的O2、丙酮酸嘗試解答解析在有氧呼吸的第二階段丙酮酸與H2O反應(yīng)產(chǎn)生CO2，在有氧呼吸的第三階段從外界吸收的O2與[H]結(jié)合產(chǎn)生水。答案C【跟蹤訓(xùn)練】2．在有氧呼吸過程中，水分子參與反應(yīng)的過程和生成水分子的過程分別在()A．第二和第三階段 B．第三和第二階段C．第一和第三階段 D．第三和第一階段解析有氧呼吸的第二階段，水分子和丙酮酸反應(yīng)生成[H]和二氧化碳，釋放少量能量；有氧呼吸的第三階段，[H]和氧氣生成水，并釋放大量能量。答案A知識脈絡(luò)要點(diǎn)晨背1.細(xì)胞呼吸主要指糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等有機(jī)物在活細(xì)胞內(nèi)氧化分解為CO2和H2O或分解為一些不徹底的氧化產(chǎn)物，且伴隨著能量釋放的過程。2.有氧呼吸是活細(xì)胞在氧氣參與下，徹底氧化分解有機(jī)物，產(chǎn)生CO2和H2O同時(shí)釋放大量能量的過程。3.1mol葡萄糖在完全氧化分解后，釋放出大量的能量，其中約40%的能量儲存在ATP中，其余主要以熱能的形式散失掉。4.有氧呼吸是大多數(shù)生物特別是人和高等動、植物獲取能量的主要途徑。1．下列有關(guān)細(xì)胞呼吸的敘述中錯(cuò)誤的是()A．呼吸作用不能夠像有機(jī)燃料燃燒一樣的劇烈B．細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解的過程C．CO2是細(xì)胞呼吸的唯一代表性產(chǎn)物D．ATP分子中高能磷酸鍵中能量的主要來源是細(xì)胞呼吸解析細(xì)胞呼吸是所有生物都具有的一項(xiàng)重要的生命活動，是生物體內(nèi)有機(jī)物在活細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成CO2或其他產(chǎn)物，并且釋放出能量的過程。其實(shí)質(zhì)就是有機(jī)物氧化分解釋放能量的過程，釋放出來的能量一部分以熱能的形式散失，一部分轉(zhuǎn)移到ATP等高能化合物中，為各項(xiàng)生命活動提供直接能源。答案C2．下列關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述，錯(cuò)誤的是()A．細(xì)胞呼吸必須在酶的催化下進(jìn)行B．人體硬骨組織細(xì)胞也進(jìn)行呼吸C．酵母菌可以進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸D．葉肉細(xì)胞在光照下進(jìn)行光合作用，不進(jìn)行呼吸作用解析細(xì)胞呼吸是所有活細(xì)胞中有機(jī)物在酶的催化作用下氧化分解并釋放能量的過程。細(xì)胞呼吸一旦停止，細(xì)胞就死亡。人體硬骨組織細(xì)胞是活細(xì)胞，可以進(jìn)行細(xì)胞呼吸；葉肉細(xì)胞是活細(xì)胞，葉肉細(xì)胞在進(jìn)行光合作用的同時(shí)也進(jìn)行細(xì)胞呼吸。酵母菌屬于兼性厭氧型微生物，既可以進(jìn)行有氧呼吸，也可以進(jìn)行無氧呼吸。答案D3．下列反應(yīng)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體內(nèi)均能完成的是()A．葡萄糖→丙酮酸B．丙酮酸→酒精＋CO2C．ADP＋Pi＋能量→ATPD．H2O→[H]＋O2解析在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，葡萄糖在酶的作用下分解成丙酮酸，同時(shí)釋放能量并合成ATP。在線粒體內(nèi)，丙酮酸徹底氧化分解釋放出能量并合成ATP。答案C4．如圖表示線粒體的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖。請據(jù)圖分析回答：(1)線粒體由[7]和[]包被形成。其中后者向內(nèi)腔折疊形成[]，從而擴(kuò)大了的附著面積。(2)線粒體是的主要場所，其中有關(guān)的酶分布在[6]和[1]中。(3)線粒體廣泛存在于細(xì)胞中